普通野生稻褐飞虱抗性遗传纯合研究

[目的]研究普通野生稻褐飞虱抗性遗传的稳定性,筛选出抗性稳定的野生稻种质,为水稻抗褐飞虱育种提供抗源.[方法]对从46个原生地采集获得的1591份野生稻植株进行褐飞虱抗性分析,并选择具有抗性的野生稻材料通过套袋自交或花药培养分析其后代抗性遗传纯合表现.[结果]收集的野生稻材料主要为杂合体,其自交一代的生长习性和芒性等发生明显分离.在1591份普通野生稻中,仅有30份材料对褐飞虱具有抗性,其抗性等级为3~5级,大部分为5级.在11份抗性材料的自交后代中,Z1~Z3均存在褐飞虱抗性分离,部分材料在Z4抗性表现稳定;有5份材料抗性从3级提高到1~3级,有4份材料抗性从5级提高到1~3级,有两份材料抗性从5级提高到3级.普通野生稻材料2174花药培养结果表明,6000枚花药经离体培养、诱导,可获得125块独立起源的愈伤组织,分化出8丛双倍体绿苗和两丛单倍体绿苗,愈伤组织诱导率仅为2.0%,绿苗分化率为6.4%.8个独立起源的花培后代中有6个株系抗性等级为5级,有两个抗性等级达到抗的水平(3级),未发现具有1级高抗水平的植株.[结论]普通野生稻通过套袋自交和多代抗虫鉴定,可以获得稳定的高抗抗源,可以明显提高普通野生稻的褐飞虱抗性水平.花药培养有利于加速野生稻抗性遗传纯合,缩短后代筛选时间.     

野生稻对褐稻虱的抗性评价及利用初报

褐稻虱是亚洲稻区的重要害虫,自从推广抗虫品种后,在东南亚许多国家出现新生物型,使品种的原有抗性“丧失”。克服新生物型有效途径之一,是扩大抗虫基因源,以育成不同遗传背景的抗虫品种,其中野生稻是一个不可忽略的抗源。为此,我们对野生稻资源进行了抗性鉴定,并利用染色体组和栽培稻同为AA型的普通野稻作抗源以探索抗虫基因     

药用野生稻抗源对褐稻虱的抗性遗传及利用研究

利用广谱高抗褐稻虱的药用野生稻（CC染色体组）与感虫栽培稻（AA染色体组）品种进行远缘杂交，通过幼胚培养获得绿苗，经过4代回交和4代自交，成功地将抗性基因转移到栽培稻中，获得了高世代B4F4株系。对其亲本和后代的鉴定结果表明，药用野生稻抗性受1对显性主效基因控制；其抗性基因与药用野生稻主要农艺性状没有连锁遗传关系。     

改良水稻对稻褐飞虱的抗性研究

稻褐飞虱是危害水稻的主要虫害之一,近年来在我国南方稻作区大发生,对我国的粮食安全构成了严重威胁。选育和利用抗虫品种是控制稻褐飞虱为害的最经济、有效的方法之一。对来源于普通野生稻的5个抗稻褐飞虱(BPH)基因进行了分子标记开发,通过杂交、回交和分子标记辅助选择转育和聚合BPH抗性基因到杂交水稻亲本中,获得了与抗BPH基因bph25(t),bph26(t),bph22(t),bph23(t),Bph24(t)紧密或较紧密连锁的SSR分子标记,这些标记的选择正确率达到60%～90%。成功地转育和聚合3～5个BPH抗性基因到5个杂交水稻亲本获得抗性基因聚合系。对其中9个抗性基因聚合系进行遗传背景分析和性状调查表明,遗传背景回复率已达90%以上,苗期和成株期(即全生育期)表现对BPH高抗性,主要经济性状与受体亲本(轮回亲本)基本没有差异。这些抗性基因聚合系在抗BPH水稻品种培育中具有重要的利用价值。研究结果为最终培育出一系列对BPH具有高抗性和持久抗性的水稻品种提供了物质基础和技术支持。     

普通野生稻抗褐稻虱基因导入栽培稻研究

普通野生稻所具有的特异广谱高抗褐稻虱基因，其抗源基因是受2对隐性基因控制，用高产优质栽培稻与之杂交、复交和回交，成功地将抗性基因导入到栽培稻中，通过花药培养，获得一批具有抗性的合成育种中间材料和一个优质高产新品系。     

普通野生稻转育后代稻褐飞虱抗性基因的初步定位

通过BR96与白56构建F2群体,利用均匀分布于水稻全基因组的122对多态性引物标记分析F2群体的基因型,构建遗传连锁图谱,考查F2衍生的F3各家系的褐飞虱苗期抗性等级,检测水稻褐飞虱抗性数量性状位点(QTL)。结果显示:分别在第3、4和6号染色体上各扫描到一个抗褐飞虱QTL位点,QBph3位于第3染色体RM489-RM282之间,LOD值为5.1,解释表型变异率是3.8%;QBph4位于第4号染色体RM16605-RM16717之间,LOD值为28.7,解释表型变异率是29.4%;QBph6位于第6号染色体RM276-RM527之间,LOD值为2.7,解释表型变异率是7.1%;3个QTL的联合贡献率为40.3%。Qbph4可解释表型变异率最大,初步判断Qbph4可能是一个控制褐飞虱抗性的主效基因。     

小粒野生稻对褐稻虱抗性物质的研究

测定了不同水稻品种叶鞘内游离氨基酸及草酸的含量，并对草酸对褐稻虱的生物活性进行了测定。试验结果表明：水稻叶鞘内含有21种游离氨基酸，在小粒野生稻中，氨基酸总量及天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、丙氨酸和缬氨酸等6种主要游氨基酸含量分别为4057．9、215．0、308．3、611．8、571．2、192．1和94．7μg/g，均低于感虫品种TN1中的含量。此外，小粒野生稻内草酸含量为0．38mg/g，明显高于感虫品种TN1中的草酸含量。     

以籼稻不育株为受体将药用野生稻的褐稻虱抗性导入栽培稻研究初报

以感虫的籼稻质核互作的雄性不育株为母本，以高抗竭稻虱的药用野生稻为父本进行有性杂交，其中１个组合不经幼胚培养获得杂种，Ｆ１－Ｆ４均有褐稻虱抗性表达，在Ｆ４的２１个株系中，中抗至高抗的有１８个，占８５．７１％。另外２个组合的幼胚经离体培养获绿苗。并具褐稻虱抗性。     

稻褐飞虱新抗源的鉴定和利用

通过筛选抗源、抗性遗传分析,水稻品系BPHR96对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型具有高水平广谱抗性,其抗性遗传受2对显性基因控制.通过抗性基因聚合可以有效地获得高抗广谱的抗虫材料,甚至可以从4~6个抗性基因重组后代中获得1级的高抗材料.同时,利用褐飞虱优异抗源BPHR96,获得一大批抗褐飞虱的创新种质.研究结果表明,BPHR96是具有重要利用价值的BPH抗性资源,抗性基因重组与聚合是培育广谱持久高抗性水稻品种的有效途径,特别是利用BPHR96与其他抗源进行抗性基因重组和聚合可为水稻育种提供更理想的抗性.     

广西普通野生稻遗传多样性中心的确定与核心种质构建

【目的】确定广西普通野生稻Oryza rufipogon Griff.遗传多样性中心,构建普通野生稻核心种质资源,为广西普通野生稻资源保护利用提供参考资料。【方法】利用24对微卫星标记分析来自郁江流域、红水河流域、南流江流域和桂北山区的普通野生稻623份材料的遗传多样性;采用逐步聚类法构建10%和5%的广西普通野生稻核心种质。【结果】24个SSR位点总共检测到114个等位基因。平均等位基因数为4.75,平均有效等位基因数为3.000 1,Shannon信息指数为1.180 1,平均期望杂合度为0.638 8。9个居群遗传多样性指数为:邕宁居群临桂居群扶绥居群容县居群贵港居群平南居群古棚居群五里塘居群博白居群。4个区域的多样性指数为:郁江流域桂北山区南流江流域红水河流域。广西普通野生稻资源5%的核心样本共31份,其中邕宁居群有14份,扶绥居群有12份;邕宁居群和扶绥居群分别占本居群分析样本的5.76%和18.75%,是核心样本的主要来源。【结论】郁江流域是广西普通野生稻多样性中心;邕宁居群的普通野生稻地理分布广、种类丰富,而扶绥居群遗传多样性异常丰富,它们是核心样本的主要来源,也是值得特别关注和重点保护的重要区域。     

海南普通野生稻Waxy基因的分离和序列分析

根据已报道的栽培稻Waxy基因序列设计引物,对海南普通野生稻Waxy基因的DNA序列和cDNA序列进行克隆和鉴定。获得Waxy基因编码区的DNA序列3 330 bp,cDNA序列1 860 bp,该基因编码区存在13个外显子和12个内含子,编码609个氨基酸残基。海南普通野生稻与其他水稻Waxy基因序列之间存在显著差异,并且主要体现在内含子上,推测其可能影响Waxy基因的转录水平。Waxy基因聚类分析表明,栽培稻与海南普通野生稻亲缘关系较近。     

广西普通野生稻白叶枯病广谱抗源的鉴定与评价

[目的]鉴定与评价1498份广西普通野生稻对白叶枯病的抗性,为培育广谱持久的白叶枯病抗性水稻品种提供材料.[方法]利用华南籼稻区优势菌株（Ⅳ型）,对1498份广西普通野生稻进行抗性初筛鉴定;并根据初筛获得的部分抗性稳定材料进行多菌系重复鉴定;对广西普通野生稻的居群抗病性与遗传多样性进行相关分析.[结果]经抗性初筛,获得70份对白叶枯病抗性稳定的材料;利用7个广西优势菌株（广西Ⅰ～Ⅶ型菌株）对其中60份材料进行广谱抗性筛选鉴定,结果发现在60份材料中,对Ⅰ～Ⅶ菌株抗性表现中抗以上的材料分别为43、50、45、58、52、46和46份.两份材料（RB11和RB19）对7个供试菌株均表现为抗水平;3份材料（RB5、RB7和RB31）分别对Ⅶ、Ⅴ、Ⅴ型菌株表现高抗.相关性分析结果表明,广西普通野生稻抗性材料出现的频率与居群遗传多样性指数相关性不显著,但与居群地理纬度呈极显著负相关.[结论]鉴定获得一批广谱抗源和高抗野生稻材料,可作为今后水稻白叶枯病抗性育种的重要抗源亲本.     

海南普通野生稻STK类抗病基因 同源序列的分离与分析

根据植物STK 抗病基因的保守区域设计简并引物,以海南普通野生稻基因组DNA 为模板进行PCR 扩增,通过T/A 克隆、测序和序列分析, 共获得5 条具有连续ORF 的STK 抗病基因类似物（RGAs）序列,核苷酸序列间的相似性系数为37.82%耀99.25%,相应氨基酸序列间的相似性系数为31.28%耀98.86%。氨基酸序列结构分析表明,它们都具有STK 保守结构域,与已克隆的STK 类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆海南普通野生稻中的STK 类抗病基因提供依据。     

不同抗性水稻品种对褐飞虱的抗性评价

为评价几个不同抗性水平的水稻品种对褐飞虱的抗性,采用苗期抗性鉴定、分蘖期蜜分泌量的测定以及田间褐飞虱种群动态调查的方法评价几个水稻品种对褐飞虱的抗性.结果表明:玉香油占和中9优1462在苗期对褐飞虱表现为中抗,分蘖期分泌的蜜露量也少,田H成株期褐飞虱种群数量也少,对褐飞虱表现出一定的抗虫性.粳籼89虽然苗期鉴定为感虫,但分蘖期蜜露分泌量较少,田间成株期褐飞虱种群数量最少,对褐飞虱表现出一定的成株期抗虫性.     

广西来宾市五里塘普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)居群遗传多样性与核心种质研究

以位于北回归线穿越的广西中部西江流域的来宾市五里塘285份普通野生稻样本为材料,利用平均分布于水稻12条染色体上的24个微卫星标记进行遗传多样性分析。结果显示：24对微卫星标记引物共检测到73个等位基因,平均每对引物得到3个,平均多态信息含量（PIC）为0．4177,平均遗传杂合度（H）为0．4245,说明这些普通野生稻材料中有丰富的遗传多样性。通过逐步聚类分析,从285份材料中选出30份作为核心种质,该核心种质包含了24个微卫星标记能够检测到的所有基因突变位点,基本上可以代表该居群的遗传多样性。研究结果对居群的种质评估、遗传多样性保护和资源利用提供了参考依据。鉴于广西来宾市五里塘普通野生稻遗传多样性较丰富,建议对该原生地的现有居群进行重点保护和利用。     

Molecular identification of the cytoplasmic male sterile source from Dongxiang wild rice(Oryza rufipogon Griff.)

The use of cytoplasm male sterility(CMS) is crucial for three-line hybrid seed production. Two types of CMS have been discovered from Dongxiang wild rice, namely the wild abortion type CMS(CMS-WA) and the Dongxiang wild type CMS(CMS-DW). In this study, we show the molecular identification of the two types of CMS in Dongxiang wild rice. WA352, which conferred CMS-WA, was not detected in Dongxiang wild rice, implying Dongxiang wild rice does not carry the CMSWA source. Further analysis of WA352 in DY1A, a CMS-DW line, by PCR amplification and sequencing, revealed two insertion-deletion polymorphisms occurred in CMS-DW compared to WA352 of CMS-WA. It was reported that WA352 was comprised of an unknown origin sequence and partial sequences of three open reading frames(ORFs), orf284, orf224 and orf288. The 42-bp insertion was located between the two segments of orf224 and orf288, which created a new chimeric ORF, orf216. This new ORF was also detected in CMS-HL. Based on the 9-bp deletion in orf284, a specific mitochondrial marker of DW-M1 was developed, which could be used to specifically distinguish the DW-type source. Moreover, semi-quantitative RT-PCR analysis preliminarily suggested that both orf216 and orf284 could be considered as candidates for CMS-DW. These findings present a preliminary understanding of CMS-DW at the molecular level.     

东乡野生稻重复序列的克隆分析及染色体定位

从东乡野生稻(O ry za ruf ipogon G riff)中克隆到7个重复序列,序列分析表明:这些序列是与转座因子有关的序列。以序列H 2为探针,对不同基因组水稻进行Southern杂交,表明该序列为稻属内AA基因组特异的重复序列。其分布在水稻的多条染色体上,荧光原位杂交(F ISH)结果显示该重复序列主要位于染色体的着丝粒以及端粒附近,重复单位序列长度为615 bp左右。并就特异重复序列在水稻研究中的应用进行了讨论。